Cassiopeia A. Kredit:NASA/CXC/SAO
Ett astrofysikteam från Northwestern University siktar på stjärnorna – ja, en död stjärna, det vill säga.
Den 21 augusti kommer det NASA-finansierade laget att skjuta upp sin "Micro-X"-raket från White Sands Missile Range i södra New Mexico. Raketen kommer att tillbringa 15 minuter i rymden - precis tillräckligt med tid för att ta en snabb bild av supernovaresten Cassiopeia A, en stjärna i konstellationen Cassiopeia som exploderade cirka 11 000 ljusår från jorden. Sedan kommer raketen att hoppa fallskärm tillbaka till jorden och landa i öknen – cirka 45 miles från startrampen – där Northwestern-teamet kommer att återställa sin nyttolast.
Micro-X-raketen är en förkortning för "högupplöst mikrokalorimeterröntgenbildsraket", och Micro-X-raketen kommer att bära en supraledarebaserad röntgenspektrometer som kan mäta energin för varje inkommande röntgenstrålning från astronomiska källor med oöverträffad noggrannhet.
"Supernovaresten är så varm att det mesta av ljuset den avger inte är inom det synliga området", säger Northwesterns Enectali Figueroa-Feliciano, som leder projektet. "Vi måste använda röntgenbilder, vilket inte är möjligt från jorden eftersom vår atmosfär absorberar röntgenstrålar. Det är därför vi måste gå ut i rymden. Det är som om du hoppade upp i luften, tog ett foto precis som ditt huvud kikade över atmosfären och landade sedan ner igen."
Figueroa-Feliciano är professor i fysik och astronomi vid Weinberg College of Arts and Sciences och medlem av Northwesterns Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA). Han gav råd till ett team på sju doktorander, postdoktorer och forskare efter studentexamen, som ägnat det senaste decenniet åt att bygga och testa raketen.
Även om Micro-X kommer att starta från New Mexico, byggde teamet raketen och dess nyttolast i Figueroa-Felicianos laboratorium på Evanston campus. Det svåraste är att hålla de supraledande detektorerna vid extremt kalla temperaturer - bara en liten bråkdel av en grad över den absoluta nollpunkten - även när den värms upp medan den bryter igenom atmosfären. Teamet löste det problemet med en termos fylld med flytande helium, som är frikopplad från värmen och vibrationerna på rakethuden under flygning.
"Constructing the Micro-X rocket is a challenging endeavor," Figueroa-Feliciano said. "Once it launches, it needs to be a completely hands-off process. It has to turn on, record data, store data and send data back to us autonomously. It gives the students an opportunity to learn how to build and test real technology."
Now in New Mexico, the team is assembling the rocket and readying it for flight. People can follow the team's journey on Instagram.
The team previously tested the six-story-tall rocket at NASA's Wallops Flight Facility in Virginia and launched it for the first time in summer 2018. During the rocket's first flight, the researchers demonstrated its detectors, along with their superconducting electronics readout, worked in space.
By studying the supernova remnant, which is 10 light-years across, Figueroa-Feliciano hopes to learn more about life on Earth—and inside our bodies.
"We're all made of star stuff," he said. "The elements in our bodies are made in the cores of stars. When stars explode, they shoot ejecta into space. Cassiopeia A is so big that the sun and the 14 closest stars to the sun would all fit inside the supernova remnant. The ejecta from these events spreads through the galaxy and ultimately ends up making planets like Earth."
Collaborating institutions include NASA's Goddard Space Flight Center, Lawrence Livermore National Laboratory, National Institute of Standards and Technology and University of Wisconsin at Madison. + Utforska vidare
